اصول طراحی فونداسیون ماشین های ابزار
هدف: ایجاد یک فونداسیون مناسب برای ماشین طوری که از ارتعاشات شدید ناشی از کار ماشین جلوگیری گردد .
اهمیت فونداسیون ماشین های ابزار
اگر یک ماشین به طور صلب به کف پیچ شود. اگر چه ممکن است حرکت ارتعاشی خود ماشین کاهش یابد اما ارتعاش منتقل شده به کف خیلی بزرگ خواهد بود. این امر ممکن است اثرات زیان باری را حتی در فاصله های دور داشته باشد. از طرف دیگر اگر یک تکیه گاه انعطاف پذیر زیر ماشین یا فونداسیون تعبیه شود اگر چه ممکن است ارتعاشات منتقل شده به کف به طور قابل توجهی کاهش یابد، اما ممکن است باعث ارتعاشات قابل توجه ماشین طی عملکرد زیاد یا در مراحل راه اندازی و متوقف شدن شود.
برای اجتناب از ارتعاشات شدید ناشی از کار ماشین نکات زیر باید در مراحل طراحی در نظر گرفته شود :
- انتخاب مکان مناسب
- بالانس بارهای دینامیکی
- به کارگیری فونداسیون های مناسب
- ایجاد ایزولاسیون
ماشین ها بر اساس معیار طراحی فونداسیون آنها به صورت زیر طبقه بندی می شوند :
- الف) آنهایی که نیروهای ضربه ای تولید می کنند مانند چکش‌های فورج و پرس ها
- ب) آنهایی که نیروهای تناوبی ایجاد می کنند مانند موتورهای رفت و برگشتی و کمپرسورها
- ج) ماشین های پر سرعت مانند توربین ها و کمپرسورهای دورانی
- د) سایر ماشین های گوناگون
با در نظر گرفتن شکل ساختاری، فونداسیون های ماشین به طور کلی به صورت زیر طبقه بندی می شوند :
- الف) فونداسیون نوع بلوک تشکیل شده از یک پایه ی بتونی که ماشین روی آن قرار می‌گیرد.
- ب) فونداسیون های نوع جعبه‌ای یا کلکسیون تشکیل شده از یک بلوک تو خالی بتونی که ماشین بالای آن را نگه می‌دارد.
- ج) فونداسیون های از نوع دیوار تشکیل شده از یک جفت دیوار که ماشین بالای آنها را تحمل می‌کند.
- د) فونداسیون از نوع چهار چوب (قاب) تشکیل شده از ستونهای عمودی که در بالایشان یک چهارچوب افقی که نشیمنگاه ماشین را شکل می دهد، تحمل می‌کنند.
در طراحی فونداسیون های ماشین، یک معیار مهم این است که از تشدید اجتناب شود به طوری که دامنه های ارتعاشی بیش از حد معمول نشود .
تشدید :
هر سیستم فیزیکی دارای یک فرکانس مخصوص به خود است که فرکانس طبیعی گفته می شود. فرکانس طبیعی بصورت فرکانسی که سیستم در معرض ارتعاش آزاد با آن فرکانس ارتعاش می‌کند، تعریف می شود. با نزدیک شدن فرکانس کاری ماشین به فرکانس طبیعی مربوط به فونداسیون آن، دامنه‌ها بزرگ می‌شوند. سیستم وقتی گفته می شود در تشدید است که دو فرکانس برابر باشند .
پدید آمدن تشدید را می توان به صورت ریاضی با در نظر گرفتن حالت ساده سیستم یک درجه آزادی توضیح داد .
سیستم یک درجه آزادی
ارتعاش آزاد
ارتعاش اجباری
سیستم در معرض نیروی محرک هارمونیک قرار گیرد.
